ハイパスフィルター

ハイパスフィルターのタスクは、ローパスフィルターの正反対です。つまり、高周波信号の通過を容易にし、低周波信号への通過を困難にします。ご想像のとおり、ハイパスフィルターの誘導性（下の図）バージョンと容量性（下の図）バージョンは、それぞれのローパスフィルターの設計とは正反対です。

容量性ハイパスフィルター。

コンデンサのインピーダンス

コンデンサのインピーダンス（上の図）は、周波数が低くなるにつれて増加します。 （下の図）この直列の高インピーダンスは、低周波信号が負荷に達するのを妨げる傾向があります。

容量性ハイパスフィルター v1 1 0 ac 1 sin c1 1 2 0.5u rload 2 0 1k .ac lin 20 1200 .plot ac v（2） 。終わり 

容量性ハイパスフィルターの応答は周波数とともに増加します。

誘導ハイパスフィルター。

インダクタのインピーダンス

インダクタのインピーダンス（上の図）は、周波数が低くなるにつれて低下します。 （下の図）この並列の低インピーダンスは、低周波信号が負荷抵抗に到達するのを短絡させる傾向があります。結果として、ほとんどの電圧は直列抵抗R1の両端で降下します。

誘導ハイパスフィルター v1 1 0 ac 1 sin r1 1 2 200 l1 2 0100m rload 2 0 1k .ac lin 20 1200 .plot ac v（2） 。終わり 

誘導性ハイパスフィルターの応答は周波数とともに増加します。

今回は、容量性設計が最も単純で、負荷の上下に1つのコンポーネントのみが必要です。また、インダクターよりもコンデンサーの無効純度は、フィルター設計での使用に有利に働く傾向があります。特に、表皮効果と電磁コア損失のために高周波によってインダクターが奇妙な動作をするハイパスフィルターの場合は特にそうです。

カットオフ周波数

ローパスフィルターと同様に、ハイパスフィルターの定格カットオフ周波数 、それを超えると、出力電圧は入力電圧の70.7％を超えて増加します。容量性ローパスフィルター回路の場合と同様に、容量性ハイパスフィルターのカットオフ周波数は同じ式で求めることができます：

例の回路では、負荷抵抗以外に抵抗がないため、式のRの値になります。

ハイパスフィルターの適用

実例としてステレオシステムを使用すると、ツイーター（高音）スピーカーと直列に接続されたコンデンサーがハイパスフィルターとして機能し、低周波の低音信号に高インピーダンスを課し、それによって電力がそのような音を再生するにはスピーカーが非効率的です。

同様に、ウーファー（低音）スピーカーと直列に接続されたインダクターは、特定のスピーカーが再現するように設計された低周波数のローパスフィルターとして機能します。

この単純な回路例では、ミッドレンジスピーカーはステレオの出力からの周波数の全スペクトルにさらされています。より複雑なフィルターネットワークが使用されることもありますが、これで一般的な考え方がわかります。

また、このステレオシステムでは1つのチャンネル（左または右）のみを表示していることにも注意してください。実際のステレオには、6つのスピーカーがあります。2つのウーファー、2つのミッドレンジ、2つのツイーターです。

ハイパスフィルターは高周波をツイーターにルーティングし、ローパスフィルターは低域をウーファーにルーティングします。

さらにパフォーマンスを向上させるには、低周波数または高周波数の信号電力が無駄にならないように、低音（低音）と高音（高音）の間の周波数をミッドレンジスピーカーに渡すことができるある種のフィルター回路が必要になる場合があります。それらの音を効率的に再生できないスピーカーで。

私たちが探しているのは、バンドパスと呼ばれるものです。 次のセクションのトピックであるフィルター。

レビュー：

• ハイパスフィルターを使用すると、ソースから負荷への高周波信号の通過が容易になり、低周波信号の通過が困難になります。
• 容量性ハイパスフィルターは、負荷と直列にコンデンサーを挿入します。誘導性ハイパスフィルターは、負荷と直列に抵抗を挿入し、並列にインダクタを挿入します。前者のフィルター設計は不要な周波数信号を「ブロック」しようとしますが、後者はそれを短絡させようとします。
• カットオフ周波数 ハイパスフィルターの場合、出力（負荷）電圧が入力（ソース）電圧の70.7％に等しくなる周波数です。カットオフ周波数を超えると、出力電圧は入力の70.7％を超え、その逆も同様です。

関連するワークシート：

• アクティブフィルターワークシート
• パッシブフィルター回路ワークシート